传统的渣油加氢脱硫工艺,因其需要在高温高压的条件下操作,并且消耗大量的氢气,而氧化脱硫工艺是在温和的环境下操作,是非常有前景的脱硫工艺,其中以分子氧（空气、氧气、臭氧）为氧化剂,具有来源方便、环境友好等优点。但是氧化脱硫工艺在柴油的深度脱硫中运用研究最多,至今很少有报道将氧化脱硫工艺运用到渣油的脱硫中。减压渣油的热转化是渣油的重要加工方式,砜类物质中的S=O=S键可在高温下从烃类物质上断裂以SO₂气体的形式脱除。先将减压渣油中的含硫化合物氧化为砜类物质,然后将氧化后的渣油倾入热转化装置中,利用热转化装置的热量在渣油热转化的同时脱除硫。因此本文以分子氧为氧化剂,讨论了减压渣油在不同体系中的氧化脱硫效果,提出了分子氧氧化-热解联合工艺的脱硫方法。本文以中海油惠州炼化减压渣油为原料,其总硫含量为4.5%。以空气为氧化剂,将减压渣油和稀释剂以一定的质量比混合均匀,在高压釜中反应。氧化后的样品接蒸馏装置除去稀释剂得到氧化油,倾入高压釜中在380℃下热解。实验结果表明:在减压渣油:稀释剂=1:1（质量比）,空气压力为3 MPa,高压釜转子转速为450 r/min,反应温度为145℃,反应时间为8 h下,空气氧化的脱硫率为13.4%。本文以中海油惠州炼化减压渣油为原料,以氧气为氧化剂,考察不同溶剂体系下的脱硫效果。研究结果表明:在渣油:水=1:1（质量比）,氧气压力为1.5 MPa,反应温度为145℃,氧化油热解温度为380℃,高压釜转子转速为450 r/min下,反应18 h后的脱硫率为18.3%;当渣油:稀释剂:氧化助剂=1:1:1（质量比）,氧气压力为3 MPa,反应温度为145℃,氧化油热解温度380℃,高压釜转子转速为450 r/min下,反应8 h后的脱硫率为30.4%;在减压渣油:稀释剂:氧化助剂=1:1:1（质量比）,加入渣油质量10%的浓度为30%的过氧乙酸,氧气压力为3 MPa,反应温度145℃,氧化油热解温度380℃,高压釜转子转速为450 r/min下,反应6 h后的脱硫率为35.7%。本文以中海油惠州炼化减压渣油为原料,以臭氧为氧化剂,讨论了渣油-稀释剂-HAc体系的臭氧氧化。研究结果表明:在常温下,当氧气的流量为1 L/min,臭氧的浓度为80 mg/L,渣油:稀释剂:HAc=1:1:1（质量比）,氧化油热解温度为380℃,反应10 h后的脱硫率为43.3%。在此基础上增加溶剂的用量,渣油:稀释剂:HAc=1:2:1.5（质量比）,反应8 h后的脱硫率为43.7%。本文以中海油惠州炼化减压渣油为原料,以臭氧为氧化剂,研究了渣油-稀释剂-氧化助剂体系臭氧氧化。研究结果表明:在常温下,当氧气的流量为1 L/min,臭氧的浓度为80 mg/L,渣油:稀释剂:氧化助剂=1:1:1（质量比）,氧化油热解温度为380℃,反应10 h后脱硫率40.4%,超过渣油-稀释剂-HAc体系在相同反应时间下的脱硫率。增大溶剂用量为渣油:稀释剂:氧化助剂=1:2:1.5（质量比）时,氧化8 h脱硫率为45.7%。